一种窄间隙燃烧及换热的燃气冷凝锅炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110822714A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911057908.5F22B31/08(2006.01)(22)申请日2019.11.01F23D14/02(2006.01)F23D14/62(2006.01)(71)申请人西安交通大学F23D14/70(2006.01)地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人赵钦新倪永涛梁志远王云刚刘明邵怀爽(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.F24H8/00(2006.01)F24H7/02(2006.01)F24H9/00(2006.01)F24H9/18(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图12页(54)发明名称一种窄间隙燃烧及换热的燃气冷凝锅炉(57)摘要一种窄间隙燃烧及换热的燃气冷凝锅炉，包括燃烧器与换热器，安装在锅炉顶板中心的窄间隙燃烧器由鼓风机、混合器和水冷燃烧头构成；换热器由内、外两圈内侧窄外侧宽的玉米粒形直管和一圈与燃烧头耦合的玉米粒形直管沿周向均匀布置构成，鼓风机将空气送入混合器和燃气充分混合进入燃烧头空腔沿周向均匀分布的水冷直管间的窄间隙喷流而出，点火后沿周向和轴向均匀燃烧并向内管圈辐射放热，烟气依次冲刷内、外圈直管间的窄间隙实现窄间隙层流强化换热，通过外壳和外层直管间的间隙向下流入承露盘并从烟气出口排入大气，本发明结构简单，层流强化，紧凑换热，低氮排放，热效率高。CN110822714ACN110822714A权利要求书1/3页1.一种窄间隙燃烧及换热的燃气冷凝锅炉，包括外壳(4-8)，其特征在于：外壳(4-8)内窄间隙换热器由一圈或多圈圆柱形排列的内层玉米粒形直管(4-3-1)和外层玉米粒形直管(4-3-2)构成，内层玉米粒形直管(4-3-1)包绕构成冷凝锅炉炉内辐射换热空间，辐射换热空间中心为由水冷直管(1-1)构成的全预混燃烧器头部(1)；全预混燃烧器安装在外壳(4-8)的上顶板上，全预混燃烧器头部(1)深入到炉内辐射换热空间进行燃烧放热，烟气从内层玉米粒形直管(4-3-1)和外层玉米粒形直管(4-3-2)的管间间隙流过，通过外壳(4-8)和外层玉米粒形直管(4-3-2)间隙进入冷凝锅炉底部的承露盘(5-1)，并由承露盘(5-1)底部的烟气出口(5-3)流出；所述内层玉米粒形直管(4-3-1)和外层玉米粒形直管(4-3-2)和水冷直管(1-1)的结构相同均由多根玉米粒形直管构成，每根玉米粒形直管横截面为内侧窄外侧宽的玉米粒形，具体为内侧为小圆弧，外侧为大圆弧，两侧为平直段，大圆弧和小圆弧与平直段之间由圆角连接，其横截面积尺寸根据布置位置的不同应有所区别，外层玉米粒形直管(4-3-2)上部连通进水集箱(4-2)，下部连通水室转弯下集箱(4-4)外侧，内层玉米粒形直管(4-3)上部连通出水集箱(4-6)，下部连通水室转弯下集箱(4-4)内侧；进水集箱(4-2)与出水集箱(4-6)分别接有进水口(4-1)和出水口(4-7)；冷却水通过进水口(4-1)进入进水集箱(4-2)，先后通过水冷直管(1-1)、内层玉米粒形直管(4-3-1)和外层玉米粒形直管(4-3-2)进行换热，汇集在出水集箱(4-2)中通过出水口(4-7)流出。2.根据权利要求1所述的一种窄间隙燃烧及换热的燃气冷凝锅炉，其特征在于：所述进水集箱(4-2)、出水集箱(4-6)、水室转弯下集箱(4-4)由上下端盖焊接制成，为同心圆环状，进水集箱(4-2)和出水集箱(4-6)内部通过隔板分为两部分独立的空间，进水集箱(4-2)和出水集箱(4-6)下半端盖和水室转弯下集箱(4-4)上半端盖设置有滑动夹层，供内层玉米粒形直管(4-3-1)和外层玉米粒形直管(4-3-2)嵌入连接；水室转弯下集箱(4-4)内侧与出水集箱(4-6)之间的距离较水室转弯下集箱(4-4)外侧与进水集箱(4-2)的距离短，与之对应，内层玉米粒形直管(4-3-1)长度较外层玉米粒形直管(4-3-2)长度短，二者的长度差供内层玉米粒形直管(4-3-1)从窄间隙换热器圆周外侧安装进入出水集箱(4-6)与水室转弯下集箱(4-4)内侧的滑动夹层中；出水口(4-7)布置在出水集箱(4-6)上侧。3.根据权利要求1所述的一种窄间隙燃烧及换热的燃气冷凝锅炉，其特征在于：耐火材料(4-5)布置在外壳(4-8)上顶板上和水室转弯下集箱(4-4)内侧的内部，水室转弯下集箱(4-4)与其内部的耐火材料(4-5)之间密封，使烟气只能依次通过内层玉米粒形直管(4-3-1)和外层玉米粒形直管(4-3-2)间的间隙及外圈玉米粒形直管(4-3)与外壳(4-8)之间的间隙。4.根据权利要求